Monday 11 December 2017

バーチャルリアリティ:歴史



始まり
バーチャルリアリティは過去数年間で見出しに入ったかもしれませんが、その根は40年前になります。 それは1950年代後半で、国がマッカーシー主義の古い痕跡を振り払い、エルヴィスの音に揺れていたように、人々がコンピュータとやりとりする方法を変えてVRを可能にするアイデアが生まれた。

当時、コンピュータは空調室に閉じ込められたゴリアテを骨抜きにしており、難解なプログラミング言語に精通した人だけが使用していました。 栄光に満ちたマシンを追加する以上にそれらを考慮した人はほとんどいません。

しかし、若い電気技術者と以前の海軍のレーダー技術者Douglas Engelbartは、それらを異なって見た。 Engelbartは、コンピュータを数値処理に限定するのではなく、デジタル表示のツールとしてそれらを構想しました。 彼はレーダーを使って、あらゆるデジタル情報を画面上で見ることができると知っていました。 なぜ、彼はその後、コンピュータをスクリーンに接続し、両方を使用して問題を解決するのかを推論しましたか?

機会とタイミング
最初は、エンゲルバルトの考えは解雇されましたが、1960年代初頭には他の人々も同じように考えていました。 さらに、彼のコンピューティングビジョンの時代は正しかった。 通信技術はコンピューティングやグラフィックス技術と交差していました。 真空管ではなくトランジスタに基づく最初のコンピュータが利用可能になりました。 この相乗効果により、パーソナルコンピュータ、コンピュータグラフィックス、そして後にバーチャルリアリティの出現の基礎を築いた、よりユーザーフレンドリーなコンピュータが生まれました。

この10年間でいくつかの重要な出来事が記録されました。

    礼儀SIGGRAPHビデオレビュー
    核攻撃に対する恐怖は、大量の情報を処理し、人間が容易に理解できる形で即時に表示する新しいレーダーシステムを使用するように米軍に指示した。 その結果得られたレーダー防御システムは、データの最初の「リアルタイム」すなわち瞬間的なシミュレーションでした。

    先端研究プロジェクト機関
    航空機設計者は、コンピュータが空気流データをグラフィック表示またはモデリングする方法を実験し始めました。 コンピュータの専門家は、コンピュータを再構築して、これらのモデルを表示し、計算するようになりました。 設計者の作業は、複数のデータセットを画像やシミュレーションとして表現するコンピュータモデリングの先進的な形態である科学的視覚化の道を開いた。

    マサチューセッツ工科大学
    自己スタイルのコンピュータウィザードを導入することで、キーボードを画像や手のジェスチャーに依存したインタラクティブなデバイスに置き換えることで、コンピュータとの人間とのやりとりの障壁を減らすことができました。 1962年にIvan Sutherlandはコンピュータ上で画像を描くことができるライトペンを開発しました。 サザーランドのコンピュータ支援設計プログラム「スケッチパッド(Sketchpad)」は、コンピュータを使って自動車、都市、工業製品の設計図を作成する方法を開拓しました。 10年の終わりには、デザインはリアルタイムで動作していました。 サザーランドは1970年までに、頭部装着式ディスプレイを製造し、Engelbartは、コンピュータ画面上でテキストを動かすための粗いポインティングデバイス、最初の「マウス」を発表しました。

本物を得て戦争ゲームをする
バーチャルリアリティの最も影響力のある先駆けの1つは、 フライトシミュレータでした。 第二次世界大戦と1990年代に続いて、軍と産業団地は、飛行機をシミュレートするために何百万ドルもの技術を投入しました(そして、後にタンクと操船を運転します)。

エバンス&サザーランド
それから、今のように、飛行の危険にさらされる前に、パイロットを地上で訓練することは、より安く、より安全でした。 初期の飛行シミュレーターは、投げられて転がったモーションプラットフォーム上に構築されたモックコックピットで構成されていました。 しかし、限界には、視覚的なフィードバックが欠けていた。 これは、ビデオディスプレイがモデルコックピットと結合されたときに変化しました。

エバンス&サザーランド
1970年代までに、コンピュータで生成されたグラフィックがビデオとモデルを置き換えました。 これらの飛行シミュレーションはリアルタイムで動作していましたが、グラフィックスは基本的なものでした。 1979年、軍は頭部装着型ディスプレイを試しました。 これらのイノベーションは、1970年代に建設されたジェット機の訓練と飛行に伴う大きな危険から生まれました。 1980年代初めには、より優れたソフトウェア、ハードウェア、モーションコントロールプラットフォームにより、細かいバーチャルワールドを通じてパイロットがナビゲートすることが可能になりました。

もちろん、「軍工工業団地」はコンピュータグラフィックスに興味を持つ唯一の企業ではありませんでした。

バーチャルでゲームをする
コンピュータグラフィックスの自然な消費者は、軍事産業と同様に、仮想現実における多くの貴重なスピンオフの源泉となったエンターテインメント業界であった。

SIMGraphics
1970年代には、ハリウッドの最も驚異的な特殊効果の一部は、1976年にリリースされた大予算の大ヒットSF映画「 スターウォーズ 」の戦闘シーンなど、コンピュータで生成されました。その後、 Ter minatorJurassic Park 1980年代初頭、ビデオゲーム事業は急速に成長しました。

航空宇宙局
コンピュータグラフィックスへのエンターテイメントのベンチャーの直接的なスピンオフは、手の動きを検出するコンピュータインタフェースデバイスであるデータグローブでした。 手のジェスチャーを音楽シンセサイザーにリンクして音楽を作り出すことが発明されました。 NASAエイムズは、この新しいコンピュータ入力デバイスの仮想環境での実験の最初の顧客の1人でした。 しかし、「データグロブ」の最大の消費者は、人気の任天堂のゲームで子供たちが敵を征服した普及したミットであるPowerGloveにそれを適用したMattel社でした。

科学の目
Tom DeFantiEVL /イリノイ大学、カメラ内
映画/サウンドバイト
QuickTimeムービー 714K; サウンドファイル 353K; テキスト

ピンボールマシンがビデオゲームへの道を開くにつれ、 科学的視覚化の分野では、棒グラフや線画から動的画像への変態が起こっていました。

科学的視覚化は、コンピュータグラフィックスを使用してデータの列を画像に変換します。 このイメージは、科学者が科学的調査の一部で必要とされる膨大な量のデータを同化することを可能にします。 数列からDNA配列、分子モデル、脳マップ、流体の流れ、または宇宙の爆発を理解しようとしていると想像してください。

科学的視覚化の目標は、画像内のシステムまたはプロセスの動的品質を獲得することです。 1980年代、ハリウッドの特殊効果技術を借用して作成するだけでなく、科学的な視覚化もアニメーション化されました。 1990年に、NCSAのロサンゼルスに降りるスモッグの賞を受賞したアニメーションは、州の大気汚染法に影響を与えました。 このアニメーションは、この種のイメージの価値を説いています。

しかし、アニメーションには厳しい制限がありました。 まず、費用がかかりました。 精巧なコンピュータシミュレーションの数ヶ月後、スモッグアニメーション自体は結果データから生成するまでに6ヶ月かかりました。 個々のフレームには数分から1時間かかりました。 第二に、インタラクティブ性、つまり画像に即座に反応する実験を管理するデータや条件の変更が許可されていないことです。 完了後、アニメーションを変更することはできませんでした。

科学者はインタラクティブ性を望んでいた。 軍事、産業、ビジネス、エンターテインメントもそうでした。 インタラクティブ性の要求は、コンピュータの視覚化を限界に向けて、仮想現実に向けて押しやった。

番号crunchersに戻る。 違いがある
1980年代半ばの高性能コンピュータの開発でなければ、インタラクティブな考え方は残っていました。 これらのマシンは、プログラマや科学者が高度な視覚化ソフトウェアプログラムを開発するためのスピードとメモリを提供しました。 1980年代の終わりには、低コストで高解像度のグラフィックワークステーションを高速コンピュータにリンクさせ、視覚化技術をより使いやすくしました。

VRの基本要素はすべて1980年以来存在していましたが、強力な画像レンダリング機能を備えた高性能コンピュータが機能するようになりました。 ビジュアライゼーション環境の需要が高まっており、膨大な量のデータがコンピュータから毎日取り出されるように科学者が理解できるようになりました。 計算とVRの両方のためのドライバとして、高性能コンピュータはもはや単純なナンバークレンチャとしては機能しませんでしたが、探査と発見のためのエキサイティングな手段となりました。

知識の最前線でのVR
今日、バーチャルリアリティは、コンピュータと対話してコンピュータを制御する方法を変えようとしています。 50年以上前のコンピュータの導入のように、その影響は不明です。 すべての家、教室、オフィスにVRがありますか? コンピュータで作成された世界を私が映画に見ているように普段着することはありませんか?

VRについて確かなように思えるのは、それが成長し発展することだけです。 技術が成熟するにつれて、より良い、より安く、よりアクセスしやすくなります。 さらに、コンピュータをつなぐネットワークが広がり、VRが日常生活に織り込まれる可能性があります。

明らかに、VRの未来は想像力によってのみ制限されています。